Cómo duermen las bacterias ante los ataques de los antibióticos
Una vez terminada la terapia, las bacterias se despiertan y restablecen la infección
Las bacterias pueden sobrevivir al tratamiento con antibióticos, incluso sin resistencia a los mismos, ralentizando su metabolismo y entrando en una especie de sueño profundo. Un equipo de investigación financiado por la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia revela los cambios que sufren las bacterias para alcanzar este estado de "persistencia".
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Las bacterias resistentes evaden los efectos de los antibióticos volviéndose menos susceptibles, por ejemplo, descomponiendo los fármacos. Pero algunas bacterias tienen otra estrategia de supervivencia: soportan el tratamiento entrando en un estado similar al sueño que les permite tolerar los antibióticos. Una vez finalizado el tratamiento, las bacterias se despiertan y vuelven a establecer la infección. Este estado de "persistencia" puede dar lugar a infecciones recurrentes y difíciles de tratar. Investigadores financiados por la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia (FNS) han obtenido nuevos conocimientos sobre esta población bacteriana, allanando así el camino hacia tratamientos eficaces. Los resultados aparecen en la revista PNAS.
El equipo de investigación trabajó con la bacteria Staphylococcus aureus, que se encuentra en la piel de muchas personas y suele causar infecciones invasivas y difíciles de tratar. Los investigadores tomaron bacterias de un paciente infectado y las cultivaron en placas de Petri. Algunas colonias bacterianas resultaron ser más pequeñas que otras. "Esto nos indica que la muestra contiene bacterias persistentes", afirma Annelies Zinkernagel, profesora de enfermedades infecciosas de la Universidad de Zúrich y del Hospital Universitario de Zúrich y una de las autoras del artículo. "A diferencia de otras bacterias, las persistentes deben "despertarse" primero, lo que provoca un retraso en el crecimiento en el medio nutritivo". La detección y el análisis de las bacterias persistentes en una muestra de un paciente son especialmente interesantes porque la mayoría de los estudios anteriores sobre bacterias persistentes utilizaban bacterias cultivadas durante un periodo de tiempo prolongado en el laboratorio y no tomadas directamente de un paciente.
Atlas de proteínas de las bacterias persistentes
Para determinar las condiciones en las que las bacterias se vuelven persistentes, los investigadores realizaron varias pruebas de estrés. Los factores de estrés incluyen la presencia de células inmunitarias humanas, antibióticos o un entorno ácido, como ocurre con los abscesos. Los investigadores descubrieron que cuanto más extremas eran las condiciones de estrés, mayor era el porcentaje de bacterias persistentes.
Utilizando bacterias recientemente aisladas de pacientes, los investigadores también analizaron cómo funcionan los mecanismos de persistencia. Para ello, examinaron el conjunto de proteínas bacterianas, conocido como proteoma. Su análisis demostró que se había producido una amplia reprogramación molecular que ralentizaba el metabolismo en las bacterias persistentes. Sin embargo, no se paralizó por completo, sino que las bacterias entraron en una especie de sueño profundo. De este modo, las bacterias aumentaron sus posibilidades de supervivencia en un entorno hostil. Los investigadores también observaron que, en cuanto el entorno se vuelve más hospitalario, las bacterias persistentes revierten estos cambios y vuelven a ser infecciosas.
"La idea de que las bacterias no detienen su metabolismo, sino que lo ralentizan y lo modifican, no es del todo nueva. Sin embargo, sigue siendo controvertida", afirma Zinkernagel. "Nuestro estudio confirma esta idea con gran precisión". El estudio actual se centró principalmente en las bacterias persistentes. "Los experimentos anteriores se basaban en poblaciones mixtas, por lo que los resultados pueden haber estado sesgados por las otras bacterias, que suelen ser mayoritarias".
Nuevos tratamientos en el horizonte
Una mejor comprensión de estos mecanismos contribuirá a desarrollar nuevos tratamientos contra las bacterias persistentes. Los investigadores también demostraron que los derivados de la vitamina A dirigidos a la membrana celular presentan un potencial prometedor para combatir las bacterias menos activas desde el punto de vista metabólico. Por otra parte, dice Zinkernagel, "si logramos reactivar el crecimiento de estas bacterias, probablemente ya no podrán evadir los antibióticos".
La lucha contra las bacterias persistentes también es importante en la lucha contra la resistencia, porque las infecciones recurrentes deben tratarse con antibióticos durante un periodo prolongado. Esta exposición constante aumenta el riesgo de desarrollar resistencia a los antibióticos.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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